|
М е х а н и з м п о л и м е р и з а ц и и к л е е в Loctite |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
на главную | прайс-лист | |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Большинство клеев Loctite - реактивные полимеры. Они переходят из жидкого состояния в твердое посредством различных полимеризационных реакций. Для особых применений Корпорация Loctite разработала широкую гамму клеящих веществ со специальными свойствами отверждения. В зависимости от механизма полимеризации отверждения клеев можно классифицировать следующим образом:
Клеи, отверждаемые по анаэробной реакцииАнаэробные клеи - это однокомпонентные материалы, которые отверждаются при комнатной температуре при условии отсутствия контакта с кислородом. Жидкий компонент отверждения остается неактивным до тех пор, пока он находится в контакте с атмосферным кислородом. Если клей лишен доступа атмосферного кислорода, например, при соединении деталей, происходит быстрое отверждение - особенно при одновременном контакте с металлом. Это отверждение может быть представлено следующим образом: при прекращении поступления атмосферного кислорода формируются свободные радикалы под действием ионов металла (Cu, Fe), эти свободные радикалы способствуют началу процесса полимеризации (см. рис. 2). Капиллярный эффект позволяет проникать адгезивам даже в очень маленькие зазоры. Отвержденное клеящее вещество двклиниваетсяе в шероховатые поверхности деталей. Процесс полимеризации также стимулируется контактом клея с металлическими поверхностями, выступающими в качестве катализора (см. рис. 3). Так как пассивные материалы имеют нулевой или минимальный каталитический эффект, то для ускорения и достижения окончательной полимеризации требуются активаторы. В таких случаях на одну или обе склеиваемые поверхности предварительно наносится жидкий активатор, а затем - клеящее вещество. Заранее смешивать компоненты неактивного клея и активатора нельзя. Анаэробные клеи обладают следующими свойствами:
Рис. 3: Воздействие пассивных
и активных материалов на анаэробную полимеризацию.
Отверждение, особенно скорость отверждения анаэробных продуктов, главным образом, зависит от:
Области применения анаэробных клеев
Клеи, отверждаемые по анионному механизму (цианоакрилаты)Однокомпонентные цианоакрилатные клеи полимеризуются при контакте со слабощелочными поверхностями. Обычно, влажности окружающей среды (в воздухе и на поверхности склеиваемых материалов) достаточно для начала процесса полимеризации и достижения прочности склейки в течение нескольких секунд. Влага на поверхности соединения нейтрализует стабилизатор в клее и происходит полимеризация от одной поверхности до другой. Чтобы добиться наиболее быстрой полимеризации до ручной прочности желательны условия гнулевого зазораг. Наилучшие результаты достигаются при относительной влажности окружающей среды от 40% до 60% при комнатной температуре. Более низкая влажность ведет к увеличению времени отверждения , более высокая влажность ускоряет процесс, но может отрицательно повлиять на окончательную прочность склейки. Сухой воздух обычно не влияет на прочность склейки. Увеличение процесса полимеризации замедляет темп производства. С помощью систем рециркуляции воздуха может быть создан необходимый уровень влажности на рабочем месте. Кислые поверхности (pH < 7) могут замедлить или даже воспрепятствовать полимеризации, в то время как щелочные поверхности (pH > 7) ускоряют отверждение После нанесения клея детали необходимо быстро соединить, так как процесс полимеризации начинается уже через несколько секунд. На время свободного перемещения деталей влияют атмосферная влажность, влажность склеиваемых поверхностей, тип клея и окружающая температура. Благодаря очень высокой скорости отверждения, цианоакрилатные клеи наиболее подходят для склейки мелких деталей. Цианоакрилатные клеи очень экономичны в применении. Наилучшая склейка достигается при нанесении клея на одну поверхность в количестве, достаточном для заполнения зазора. Как уже говорилось выше, скорость полимеризации зависит от влажности склеиваемой поверхности. Чтобы ускорить отверждение или не зависеть от атмосферной влажности, можно использовать активаторы. Излишки клеящего вещества или не вступившие в реакцию капли клея (например, при склейки проводов) также могут быть отверждены при помощи активаторов в течение нескольких секунд. Активаторы для цианоакрилатов:
Цианоакрилатные клеи обычно имеют следующие особенности:
Типичные области применения цианоакрилатных клеев:
Клеи, отверждаемые при помощи активаторов (мо-дифицированные акрилы)Эти клеи отверждаются с помощью активаторов при комнатной температуре. В зависимости от типа применяемого клеящего вещества как клей, так и активатор могут наноситься на поверхность отдельно или предварительно смешиваться. Существуют клеящие вещества, которые используются с активаторами низкой вязкости. Их предварительно смешивать не рекомендуется. Клей и активатор всегда наносятся раздельно на склеиваемые поверхности. Адгезив начинает отверждаться после соединения двух деталей. При одинаковой плотности клея и активатора можно устранить стекание компонентов. Это двухкомпонентные системы, когда клей и активатор наносятся отдельно - полоса рядом с полосой или полоса на полосу. При соединении клеевых деталей компоненты смешиваются под действием сдвига деталей относительно друг друга. Если соединенный с активатором клей остается жизнеспособным в течение 5 минут и более, то для смешивания может быть использован статический смеситель. Это дает преимущество, т.к. заранее смешанный клей уже приготовлен, и отпадает необходимость сдвигать уже соединенные детали. Модифицированные акриловые клеи имеют следующие особенности:
Типичные области применения для модифицированных акриловых клеев:
Клеи, отверждаемые под воздействием окружающей влажностиЭти клеи/герметики полимеризуются (в большинстве случаев) под воздействием реакции конденсации, которая является реакцией с окружающей влажностью. К этой категории относятся два основных химических типа клеев: Силиконы:Эти материалы вулканизируются при комнатной температуре под воздействием атмосферной влажности (вулканизация при комнатной температуре). В сравнении с анионной реакцией цианоакрилатов, где влажность нейтрализует стабилизатор, силиконы для межмолекулярных связей используют молекулы воды. Это означает, что молекулы воды должны проникать в силикон к месту, где будет происходить вулканизация. Когда молекулы воды вступают в связь с молекулами силикона, получается побочный продукт. В зависимости от химического состава компонентов полимеризации полученный побочный продукт может быть кислотным (например, уксусная кислота), основным (например, амин) или нейтральным (например, оксим или спирт). Скорость полимеризации этих клеев, прежде всего, зависит от относительной влажности. Из-за характера механизма полимеризации силикон вулканизируется от верхнего слоя в глубину склеиваемого шва. Вследствие необходимости поступления влаги к месту межмолекулярных связей, глубина полимеризации ограничена 10-15мм. Силиконовые эластомеры (или отвержденные силиконы) имеют следующие особенности:
Типичные области применения силиконов:
Полиуретаны: Полиуретаны (в большинстве случаев) формируются посредством механизма реакции воды с присадками, содержащими изоцианатные группы. Что касается силиконов, то для сшивки молекулы воды должны мигрировать в клей. Такой же характер процесса полимеризации имеют и полиуретаны, за исключением образования побочных продуктов в результате реакции. Скорость полимеризации полиуретанов также зависит от относительной влажности. Полиуретаны обычно имеют следующие особенности:
Для достижения наилучшей и наибольшей прочности адгезии рекомендуется использовать соответствующие очистители и праймеры (промоторы адгезии). В зависимости от типа поверхности применяются различные праймеры. Клеи, отверждаемые теплом Для тепловой полимеризации обычно используются однокомпонентные клеи. Типичные примеры - теплополимеризация эпоксидных смол. Температура полимеризации зависит от типа продукта. Обычно, минимальная температура полимеризации - 100oC. Время полимеризации связано с температурой полимеризации а чем выше температура, тем короче время полимеризации. Обычно, для активизации отвердителя и начала процесса полимеризации необходима минимальная температура. Типичные области применения полиуретанов:
Кроме клеящих веществ, отвердевающих чисто под воздействием тепла, имеются также другие клеи, которые используют теплополимеризацию в качестве дополнительного механизма. Например. анаэробные клеи могут отверждаться при температуре 120 oC. Теплополимеризующиеся клеевые вещества имеют широкий диапазон свойств в зависимости от химического состава (например, эпоксидные смолы, метакрилаты). Типичные, полимеризующиеся при нагреве, эпоксидные смолы имеют следующие основные особенности:
Типичные области применения:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|